- 导数及其应用
- 共6208题
正确答案
略
已知曲线y = +
.
(1)求曲线在点A(2 ,4)处的切线方程 ;
(2)求曲线的切线与坐标轴围成的三角形的面积 .
正确答案
(1)y-4 = 4(x-2)
(2)S = ×1×4 =" 2" .
解 :(1)由y = +
得
=
,
∴ k = =" 4" ,
∴ 所求切线方程为y-4 = 4(x-2) ,
即 4 x -y-4 =" 0" ;
(2)由(1)知曲线的切线方程为4 x -y-4 =" 0" ,那么切线与两坐标轴的交点为(1 ,0),(0 ,-4),
∴所求三角形的面积为
S = ×1×4 =" 2" .
已知函数f(x)(x∈R)满足f(1)=1,且f(x)的导函数f′(x)>,则f(x)-
-
>0的解集为______.
正确答案
∵函数f′(x)>,
令g(x)=f(x)--
,
则f′(x)=f′(x)->0.
∴函数g(x)在R上单调递增,
又g(1)=f(1)--
=1-1=0,
∴当x>1时,g(x)>g(1)=0.
∴f(x)--
>0的解集为(1,+∞).
故答案为:(1,+∞).
曲线在点(1,1)处的切线方程为 .
正确答案
试题分析:∵y=lnx+x,∴,∴切线的斜率k=2,所求切线程为
.
已知,
(Ⅰ)当时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)若在
处有极值,求
的单调递增区间;
(Ⅲ)是否存在实数,使
在区间
的最小值是3,若存在,求出
的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)
(Ⅲ)
试题分析:(Ⅰ)求曲线在一点处的切线方程,一要抓切点(1,2),一要抓导数的几何意义即切线的斜率,便求出切线方程
;(Ⅱ)先利用极值求出系数
,再利用
及定义域
,求出单调递增区间为
;(Ⅲ)利用导数求某区间上的最值,要综合应用极值、单调性进行判定求解,特别对
的形式、
的根进行分类讨论.多见于单调函数、单峰(谷)函数.
试题解析:(Ⅰ)函数的定义域为
, 因为
,所以
当时,
,
,所以
,
所以曲线在点
处的切线方程为
,即
. 3分
(Ⅱ)因为在
处有极值,所以
, 由(Ⅰ)知
,所以
经检验,时
在
处有极值. 4分
所以,令
,解得
或
;
因为的定义域为
,所以
的解集为
,
即的单调递增区间为
. 6分
(Ⅲ)假设存在实数,使
在区间
上有最小值3,由
,
① 当时,
,
在
上单调递减,
,解得
,舍去. 8分
②当即
时,
在
上单调递减,在
上单调递增,
,解得
,满足条件. 10分
③ 当即
时,
,
所以在
上单调递减,
,解得
,舍去.
综上,存在实数,使
在区间
上的最小值是3. 12分
已知曲线f(x)=x3+x2+x+3在x=-1处的切线恰好与抛物线y=2ax2相切,则过该抛物线的焦点且垂直于对称轴的直线与抛物线相交截得的线段长度为______.
正确答案
f′(x)=3x2+2x+1f′(-1)=2,2a=2,a=1,抛物线y=2x2,其焦点坐标为(0,),所以当y=
时,x=±
,故所求线段长为
,
故答案为.
已知函数f(x)=x3+x2-x,则函数f(x)的图象在
处的切线方程是( )。
正确答案
27x+27y+4=0
若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程为x-y+1=0,则a,b的值分别为________,________.
正确答案
1,1
∵点(0,b)在切线x-y+1=0上,∴-b+1=0,b=1.
又=a+Δx,∴f′(0)=a=1
求曲线y=x3在点(3,27)处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积.
正确答案
54
∵f′(3)==
=
(d2+9d+27)=27,
∴曲线在点(3,27)处的切线方程为y-27=27(x-3),即27x-y-54=0.
此切线与x轴、y轴的交点分别为(2,0),(0,-54).
∴切线与两坐标轴围成的三角形的面积为S=×2×54=54.
质量为10 kg的物体按照s(t)=3t2+t+4的规律做直线运动,
求运动开始后4秒时物体的动能.
正确答案
运动开始后4秒时的动能为3 125 J
=3Δt+25,
当Δt→0时,3Δt+25→25.即4秒时刻的瞬时速度为25.
∴物质的动能为mv2=
×10×252=3 125(J)
(本小题满分14分)已知函数
(I)若曲线在点
处的切线与直线
垂直,求a的值;
(II)若在区间
单调递增,求a的取值范围;
(III)若—1<a<3,证明:对任意
都有
>1成立.
正确答案
略
(本小题14分)已知函数,曲线
在
处的切线方程为
,若
时,
有极值.
(1)求的值; (2)求
在区间
上的最大值和最小值.
正确答案
解: (1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,
得f′(x)=3x2+2ax+b,
当x=1时,切线l的斜率为3,可得2a+b="0 " ①
当x=时,y=f(x)有极值,则f′(
)=0,
可得4a+3b+4="0 " ②
由①②解得a=2,b=-4.
由于切点的横坐标为x=1,∴f(1)=4.
∴1+a+b+c=4.∴c=5………………………………….6分
(2)由(1)可得f(x)=x3+2x2-4x+5,
∴f′(x)=3x2+4x-4,
令f′(x)=0,得x=-2,x=.
当x变化时,y,y′的取值及变化如下表:
∴ y=f(x)在[-3,1]上的最大值为13,最小值为…………………….14分
略
(本小题满分12分)
已知函数在点
的切线方程为
(Ⅰ)求函数的解析式
(Ⅱ)设,求证:
在
上恒成立
(Ⅲ)已知,求证:
正确答案
解:(Ⅰ)将代入切线方程得
∴,化简得
…………………………………………2分
解得:.
∴ . …………………………………………4分
(Ⅱ)由已知得在
上恒成立
化简
即在
上恒成立
设,
…………………………………………6分
∵ ∴
,即
∴在
上单调递增,
∴在
上恒成立 …………………………………………8分
(Ⅲ)∵ ∴
,
由(Ⅱ)知有
, …………………………………………10分
整理得
∴当时,
. …………………………………………12分
略
. (本小题满分12分)如图2所示,将一个长为8m,宽为5m的长方形剪去四个相同的边长为xm的正方形,然后再将所得图形围成一个无盖长方体,试求x为多少时,长方体的体积最大?最大体积为多少?
正确答案
,此时
。
此题主要考查用代数式表示正方形、矩形的面积和体积、考查函数求最值在实际问题中的应用,其中涉及到由导函数分类讨论单调性的思想,在高考中属于重点考点,同学们需要理解并记忆.
首先分析题目求长为8m,宽为5m的长方形铁皮做一个无盖长方体,当长方体的高为多少时,容积最大.故可根据边长为xm的正方形,求出长方体的体积f(x)关于x的方程,然后求出导函数,分析单调性即可求得最值.
解:无盖长方体的底面长为,宽为
,高为
其体积 ……(4分)
其中,则0
……………(5分)
令
得或
(舍)…………………………………………………(8分)
当时,
;当
时,
………(10分)
因此,是V(x)的极大值点,也是
上的最大值点
,此时
……………………………………(12分)
.(本题满分14分)
设,其中
(Ⅰ)当时,求
的极值点;
(Ⅱ)若为R上的单调函数,求a的取值范围。
正确答案
解:对求导得
①……………2分
(Ⅰ)当时,若
解得……………4分
综合①,可知
所以, 是极小值点,
是极大值点. ……………8分
(II)若为R上的单调函数,则
在R上不变号,
结合①与条件a>0,知
在R上恒成立,……………10分
因此由此并结合
,知
。
所以a的取值范围为……………14分
略
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